不同含水量花生粕與豆粕霉菌生長(zhǎng)規(guī)律的比較研究

■田 昕 趙紅月 蔡鳳英 孫 普 殷海成 劉來(lái)亭

（1.河南工業(yè)大學(xué)，河南鄭州 450001；2.河南淮源飼料有限公司，河南桐柏 474750）

近年來(lái)，隨著肉乳品霉菌含量超標(biāo)、毒素超標(biāo)等問(wèn)題頻繁發(fā)生，飼料霉變問(wèn)題也逐漸成為飼料行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。使用霉變的原料生產(chǎn)飼料會(huì)造成成品飼料適口性差、色澤暗淡、感官質(zhì)量降低等問(wèn)題，而霉變飼料中的霉菌毒素會(huì)引起動(dòng)物肝、腎等內(nèi)臟組織壞死，免疫力下降等問(wèn)題。飼料發(fā)霉由多種原因引起，例如原料中霉菌含量超標(biāo)、儲(chǔ)藏條件不佳、生產(chǎn)管理不當(dāng)、包裝質(zhì)量不好等。其中，飼料中原料的霉菌總數(shù)超標(biāo)是成品飼料產(chǎn)生霉變的直接原因。

花生粕、豆粕是兩種重要的植物蛋白原料。本試驗(yàn)通過(guò)研究比較3個(gè)不同含水量條件下花生粕和豆粕的霉菌生長(zhǎng)規(guī)律，尋找花生粕和豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中，造成霉變的主要危害菌，為花生粕、豆粕保藏提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

花生粕與豆粕，均為市購(gòu)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 花生粕與豆粕試驗(yàn)樣品處理

將花生粕和豆粕2種飼料蛋白原料粉碎過(guò)40目篩后，經(jīng)高壓蒸汽滅菌（115℃、30 min），以排除原料原始帶菌量的影響。測(cè)定花生粕和豆粕的原始含水量。根據(jù)兩者初始含水量的高低，采用烘干或者適量噴灑無(wú)菌水的方式，將花生粕和豆粕的含水量分別調(diào)整至12%、14%和17%，4℃層析柜中水分平衡24 h。實(shí)際測(cè)得花生粕的初始含水量分別為12.19%、14.67%、17.42%；豆粕的初始含水量分別為11.84%、14.16%、17.14%。將同一含水量的花生粕和豆粕分別等量均勻地裝入2個(gè)密封完好的保鮮盒中，作為平行樣，放置在實(shí)驗(yàn)室自然儲(chǔ)藏。

1.2.2 試驗(yàn)時(shí)間和測(cè)定指標(biāo)

試驗(yàn)起止時(shí)間為2012年8月1日～2012年9月18日，每天記錄實(shí)驗(yàn)室的溫度和濕度。試驗(yàn)期間，每5 d取樣1次，用于測(cè)定樣品的含水量、霉菌種類和數(shù)量，每次取樣和稱量均采用已滅菌的藥匙和稱量紙。

1.2.3 指標(biāo)測(cè)定方法

①水分含量的測(cè)定采用GB 50093—2010的方法進(jìn)行。

②帶菌量檢測(cè)方法為標(biāo)準(zhǔn)平板菌落計(jì)數(shù)法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS9.0軟件進(jìn)行單因素和多因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 含水量12%的花生粕和豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中霉菌生長(zhǎng)趨勢(shì)（見(jiàn)圖1、圖2）

圖1 含水量12%的花生粕儲(chǔ)藏過(guò)程中霉菌生長(zhǎng)趨勢(shì)

由圖1和圖2可知，含水量12%的花生粕在49 d的儲(chǔ)藏過(guò)程中主要有3種霉菌生長(zhǎng)：局限曲霉、灰綠曲霉和青霉；含水量12%的豆粕在49 d的儲(chǔ)藏過(guò)程中始終未見(jiàn)霉菌生長(zhǎng)。含水量12%的花生粕局限曲霉為生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)菌，在21～29 d緩慢生長(zhǎng)，29 d以后，直線快速生長(zhǎng)，第49 d數(shù)量升高至6.0×105cfu/g；青霉在第13 d出現(xiàn)，數(shù)量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，第37 d數(shù)量最高至3.5×104cfu/g；灰綠曲霉第29 d出現(xiàn)，數(shù)量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，第41 d數(shù)量最高至8.0×103cfu/g。黃曲霉和禾谷鐮刀菌在含水量12%的花生粕和豆粕49 d的儲(chǔ)藏過(guò)程中均未生長(zhǎng)。

2.2 含水量14%的花生粕和豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中霉菌生長(zhǎng)趨勢(shì)(見(jiàn)圖3、圖4)

由圖3和圖4可知，含水量14%的花生粕在49 d的儲(chǔ)藏時(shí)間內(nèi)，灰綠曲霉生長(zhǎng)呈現(xiàn)2次起伏，最高點(diǎn)數(shù)量達(dá)到1.5×103cfu/g；含水量14%的豆粕在儲(chǔ)藏期的9～41 d灰綠曲霉數(shù)量一直保持在1.5×103cfu/g上下，41～49 d呈現(xiàn)直線上升趨勢(shì)，第49 d數(shù)量為6.5×103cfu/g。局限曲霉、青霉、黃曲霉、禾谷鐮刀菌在含水量14%的花生粕和豆粕49 d的儲(chǔ)藏過(guò)程中未有生長(zhǎng)。

圖3 含水量14%的花生粕儲(chǔ)藏過(guò)程中霉菌生長(zhǎng)趨勢(shì)

圖4 含水量14%的豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中霉菌生長(zhǎng)趨勢(shì)

2.3 含水量17%的花生粕和豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中霉菌生長(zhǎng)趨勢(shì)（見(jiàn)圖5～圖7）

圖5 含水量17%的花生粕儲(chǔ)藏過(guò)程中霉菌生長(zhǎng)趨勢(shì)

圖6 含水量17%的花生粕儲(chǔ)藏過(guò)程中灰綠曲霉生長(zhǎng)趨勢(shì)

圖7 含水量17%的豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中霉菌生長(zhǎng)趨勢(shì)

由圖5、圖6、圖7可知，含水量17%的花生粕在第41 d已嚴(yán)重霉變，其中花生粕霉變的主要菌種為灰綠曲霉，嚴(yán)重霉變時(shí)灰綠曲霉數(shù)量高達(dá)1.7×107cfu/g，而豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中灰綠曲霉的數(shù)量相對(duì)較少，最高達(dá)到2.5×104cfu/g。含水量17%的花生粕和豆粕在49 d的儲(chǔ)藏過(guò)程中，禾谷鐮刀菌均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中，花生粕中禾谷鐮刀菌的數(shù)量在第29 d達(dá)到最高點(diǎn)8.0×104cfu/g；豆粕中禾谷鐮刀菌的數(shù)量在第37 d達(dá)到最高點(diǎn)6.5×104cfu/g?；ㄉ芍杏悬S曲霉的生長(zhǎng)，黃曲霉數(shù)量在5～21 d緩慢上升至2.5×103cfu/g，21～29 d又緩慢下降為0；豆粕中沒(méi)有黃曲霉的生長(zhǎng)。青霉和局限曲霉在含水量17%的花生粕和豆粕中均未生長(zhǎng)。

由圖1～圖7可知，12%含水量花生粕容易滋生青霉、局限曲霉和灰綠曲霉，14%含水量花生粕和豆粕都易滋生灰綠曲霉。17%含水量花生粕容易滋生灰綠曲霉、禾谷鐮刀菌和黃曲霉，17%含水量豆粕容易滋生灰綠曲霉和禾谷鐮刀菌。

綜上所述可知，灰綠曲霉危害12%含水量的花生粕，同時(shí)危害14%和17%含水量的花生粕及豆粕，禾谷鐮刀菌同時(shí)危害17%含水量的花生粕及豆粕；與豆粕相比，花生粕基質(zhì)更易滋生青霉、局限曲霉和黃曲霉；青霉和局限曲霉適宜在12%含水量花生粕中生長(zhǎng)，黃曲霉適宜在17%含水量花生粕中生長(zhǎng)。

結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)單因素和多因素方差分析得到，含水量極顯著地影響禾谷鐮刀菌的生長(zhǎng)(P＜0.01)，顯著影響青霉、局限曲霉的生長(zhǎng)(P＜0.05)。含水量和原料及其交互作用極顯著影響黃曲霉的生長(zhǎng)（P＜0.01）。

2.4 不同含水量花生粕和豆粕霉菌總數(shù)變化趨勢(shì)（見(jiàn)圖8～圖10）

由圖8可知，含水量12%的花生粕和豆粕在49 d的儲(chǔ)藏過(guò)程中，花生粕霉菌數(shù)量在第25 d緩慢上升，29～49 d呈直線上升，達(dá)到6.1×105cfu/g。豆粕霉菌總數(shù)始終為0。

圖8 含水量12%的花生粕和豆粕霉菌總數(shù)變化趨勢(shì)

圖9 含水量14%的花生粕和豆粕霉菌總數(shù)變化趨勢(shì)

圖10 含水量17%的花生粕和豆粕霉菌總數(shù)變化趨勢(shì)

由圖9可知，含水量14%的花生粕，霉菌總數(shù)在1～13 d呈上升趨勢(shì)，第13 d最高達(dá)到1.5×103cfu/g，13～33 d又逐漸下降。含水量14%的豆粕霉菌總數(shù)在1～45 d緩慢上升，45 d之后直線上升，49 d霉菌數(shù)量達(dá)6.5×103cfu/g。

由圖10可知，含水量17%的花生粕霉菌總數(shù)在1～33 d保持在較低水平，33 d之后呈直線上升。41 d后花生粕嚴(yán)重霉變，霉菌總數(shù)高達(dá)1.6×107cfu/g。含水量17%豆粕在49 d的儲(chǔ)藏時(shí)間中，霉菌總數(shù)始終低于7.0×104cfu/g。

2.5 花生粕、豆粕霉菌生長(zhǎng)對(duì)含水量的影響(見(jiàn)圖11)

圖11 不同儲(chǔ)藏時(shí)間花生粕和豆粕含水量的變化

由圖11可知，12%含水量花生粕和豆粕，14%含水量花生粕和豆粕以及17%含水量豆粕，在1～13 d含水量均呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，在13 d之后的儲(chǔ)藏期中水分整體呈現(xiàn)略微上升趨勢(shì)。起始含水量為12%的花生粕在37～49 d的含水量略微高于含水量12%的豆粕。含水量14%的豆粕實(shí)際測(cè)得的起始含水量低于花生粕，但在49 d的儲(chǔ)藏過(guò)程中整體逐漸升高，并在第49 d與花生粕含水量持平。起始含水量為17%的花生粕在第17 d之后含水量呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，29～41 d平均含水量為20.5%，而豆粕則始終保持在18.0%左右，第41 d花生粕已嚴(yán)重霉變，失去研究?jī)r(jià)值。

含水量12%的花生粕儲(chǔ)藏37 d后，局限曲霉生長(zhǎng)旺盛，基質(zhì)含水量明顯升高。含水量14%的花生粕和豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中，灰綠曲霉為主要的優(yōu)勢(shì)菌，隨著灰綠曲霉的生長(zhǎng)，花生粕和豆粕含水量均逐漸升高。且豆粕中灰綠曲霉的生長(zhǎng)速度高于花生粕，其含水量升高速率也較花生粕快。含水量17%的花生粕儲(chǔ)藏過(guò)程中，灰綠曲霉、黃曲霉、禾谷鐮刀菌生長(zhǎng)，基質(zhì)的含水量升高。含水量17%的豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中，灰綠曲霉和禾谷鐮刀菌生長(zhǎng)，基質(zhì)含水量升高。經(jīng)單因素方差分析得到，局限曲霉、灰綠曲霉、黃曲霉和禾谷鐮刀菌生長(zhǎng)均極顯著影響花生粕的含水量（P＜0.01）；灰綠曲霉和禾谷鐮刀菌生長(zhǎng)均極顯著影響豆粕的含水量（P＜0.01）。

3 討論

3.1 儲(chǔ)藏過(guò)程中含水量對(duì)花生粕和豆粕霉菌生長(zhǎng)的影響

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，12%含水量花生粕容易滋生青霉、局限曲霉和灰綠曲霉，14%含水量花生粕和豆粕都易滋生灰綠曲霉。17%含水量花生粕容易滋生灰綠曲霉、禾谷鐮刀菌和黃曲霉，17%含水量豆粕容易滋生灰綠曲霉和禾谷鐮刀菌。劉勇等指出青霉菌屬、曲霉菌屬和鐮刀菌屬是最易污染飼料的霉菌。本試驗(yàn)與劉勇結(jié)論一致。含水量12%的花生粕儲(chǔ)藏過(guò)程中主要以局限曲霉為優(yōu)勢(shì)菌，還伴隨有少量青霉和灰綠曲霉的生長(zhǎng)。而很多研究表明，局限曲霉是引起低水分糧食、谷物及其副產(chǎn)品品質(zhì)變化的主要危害菌。含水量14%的花生粕和豆粕儲(chǔ)藏過(guò)程中，灰綠曲霉生長(zhǎng)，但數(shù)量增長(zhǎng)較慢，豆粕中灰綠曲霉的生長(zhǎng)特征符合儲(chǔ)糧真菌的生長(zhǎng)特征，即孢子-菌絲-孢子。含水量17%的花生粕儲(chǔ)藏過(guò)程中，灰綠曲霉生長(zhǎng)旺盛，是造成花生粕發(fā)霉變質(zhì)的主要危害菌。而灰綠曲霉也是引起各類農(nóng)產(chǎn)品及其加工副產(chǎn)品霉變的典型耐低氧型（O2＜1%）、干生型（水活度＜0.8）霉菌。含水量17%的花生粕還出現(xiàn)有黃曲霉的生長(zhǎng)，表明高含水量適宜黃曲霉的生長(zhǎng)。

3.2 儲(chǔ)藏過(guò)程中花生粕和豆粕霉菌生長(zhǎng)的差異

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，灰綠曲霉危害12%含水量的花生粕，同時(shí)危害14%和17%含水量的花生粕及豆粕，禾谷鐮刀菌同時(shí)危害17%含水量的花生粕及豆粕。與豆粕相比，花生粕基質(zhì)更易滋生青霉、局限曲霉、黃曲霉等霉菌。早期Robert等和Mixon有研究發(fā)現(xiàn)，花生是黃曲霉等霉菌生長(zhǎng)產(chǎn)毒的最適基質(zhì)。造成花生粕與豆粕霉菌生長(zhǎng)差異的主要原因可能在于花生粕與豆粕營(yíng)養(yǎng)成分的顯著差異。與豆粕相比，花生粕粗蛋白含量≥48%，精氨酸含量高達(dá)5.2%，賴氨酸和蛋氨酸含量較低，其中賴氨酸含量?jī)H是豆粕的50%左右。氨基酸組成不平衡直接導(dǎo)致花生粕氨基酸消化率低。另外，花生粕和豆粕中鉀、鐵、鋅、胡蘿卜素、維生素B1、維生素B2、維生素 B5、維生素B3、維生素 B9、膽堿、維生素B6、亞油酸的含量存在較大差異?；ㄉ珊投蛊沙煞值牟町愅瑫r(shí)引起這兩種原料在使用中的巨大差異。

試驗(yàn)中17%含水量的花生粕在儲(chǔ)藏過(guò)程中還有少量黃曲霉的生長(zhǎng)，但隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減少至最終消失。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因與儲(chǔ)藏環(huán)境缺氧相關(guān)。司紅麗等研究顯示，多數(shù)霉菌生長(zhǎng)需要氧氣的供給。

3.3 花生粕和豆粕霉菌生長(zhǎng)對(duì)基質(zhì)含水量的影響

試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同起始含水量的花生粕和豆粕，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)含水量均呈現(xiàn)先略微降低后逐漸增加的趨勢(shì)（除17%含水量的花生粕外）。魏金濤等對(duì)4種常用飼料原料做霉變后品質(zhì)變化規(guī)律的研究，結(jié)果顯示，4種原料的含水量都隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先遞減再增加的趨勢(shì)。陳喜斌等研究顯示，在試驗(yàn)的各種起始含水量條件下，豆粕的含水量均隨著霉菌數(shù)量的增加而逐漸升高。本試驗(yàn)中，17%含水量的花生粕在第41 d即出現(xiàn)嚴(yán)重霉變，且整個(gè)過(guò)程中，花生粕的含水量隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)和霉菌數(shù)量的增加，上升趨勢(shì)比較明顯。分析原因?yàn)?7%含水量的花生粕能較好地滿足霉菌生長(zhǎng)對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求，霉菌生長(zhǎng)速度較快，產(chǎn)生的代謝水較多，所以花生粕含水量持續(xù)升高。

4 結(jié)論

在密閉缺氧的環(huán)境中，不同含水量花生粕和豆粕的霉菌生長(zhǎng)規(guī)律存在顯著差異。與豆粕相比，低含水量花生粕更易滋生青霉、局限曲霉和灰綠曲霉，高含水量花生粕更易滋生黃曲霉。高含水量條件下，花生粕比豆粕霉變速度快。含水量與禾谷鐮刀菌的生長(zhǎng)極顯著相關(guān)(P＜0.01)，與青霉、局限曲霉的生長(zhǎng)顯著相關(guān)(P＜0.05)。含水量和原料及其交互作用與黃曲霉的生長(zhǎng)極顯著相關(guān)(P＜0.01)。